JP3725852B2 - 金属ストリップの連続処理用電極 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼板等の金属ストリップの連続処理ラインに用いられる電極に関するものである。具体的には、連続メッキラインの電解洗浄セクション、電気メッキセクション、電解酸洗セクションや、入側洗浄装置を備えた連続ラインにおける電清ライン、酸洗ライン等において金属ストリップの連続処理を行なうために用いられる電極に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開平８−１２７９００号公報
【０００３】
例えば鋼板等の金属ストリップの豎型セルを用いた連続処理ラインでは、図１に示すように多数のシンクロール１とコンダクターロール２との間に金属ストリップがジグザグ状に掛け渡され、一定方向に走行する間に平板状の電極３からの通電によって洗浄あるいはメッキが施される。図１では金属ストリップの走行方向は垂直方向であるが、横型セルを用いた連続処理ラインでは金属ストリップの走行方向は水平方向であり、上下に配置された電極からの通電により洗浄あるいはメッキが施される。
【０００４】
ところが図２に示されるように、金属ストリップの走行速度が高まるに連れて金属ストリップの周囲には処理液の随伴流が発生し、金属ストリップと電極３との間の流速が高まる。このため、ベルヌーイの定理によって金属ストリップと電極３との間の圧力が低下し、金属ストリップが電極板に吸着されることがあった。このような吸着が生ずると金属ストリップと電極板との距離が変化するため、電流密度がばらついて洗浄やメッキ等の処理が不安定になる。そこで金属ストリップと電極板との距離を十分に確保してこのようなトラブルを防止しているが、極間距離の増大は電力原単位の増加を招くという問題がある。
【０００５】
このような問題を解決するために、前記の特許文献１では電極３の電極板に多数の突起を形成することにより随伴流の流速を抑制し、金属ストリップの吸着を防止している。しかしこれだけでは十分な吸着防止効果をあげることは困難であった。また、随伴流を抑制すると水の電気分解によって生じた水素や酸素などのの気泡が抜け難くなり、洗浄効率やメッキ効率の低下を招くという別の問題が生ずるおそれがあった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記した従来の問題点を解決し、高速通板における随伴流による金属ストリップの吸着を防止しながら、水素や酸素などの気泡を除去して洗浄効率やメッキ効率の低下をも防止することができる金属ストリップの連続処理用電極を提供するためになされたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するためになされた本発明の金属ストリップの連続処理用電極は、金属ストリップの連続処理ラインに用いられる電極であって、電極板を金属ストリップの通板方向に複数に分割された分割電極板により構成し、通板開始側の分割電極板はその入側が金属ストリップから離れ、また通板終了側の分割電極板はその出側が金属ストリップから離れるように異なる方向に傾斜させて電極フレームに固定されており、通板終了側の分割電極板の中心と金属ストリップとの距離を、通板開始側の分割電極板の中心と金属ストリップとの距離よりも大きくしたことを特徴とするものである。
【０００８】
なお、傾斜させた各分割電極板と金属ストリップとの最短距離及び最長距離を、電極各部の電流密度が最適電流密度の上限値と下限値との範囲内を外れないように決定することが好ましい。さらに、分割電極板の相互間に１.５〜５０ｍｍの隙間を設けることが好ましく、分割電極板の角度を、電極フレームに対して１０°〜１７０°に設定することが好ましい。
【０００９】
本発明によれば、分割電極板を金属ストリップの通板開始側と終了側とで角度を異ならせて電極フレームに固定し、かつ通板終了側の分割電極板の中心と金属ストリップとの距離を、通板開始側の分割電極板の中心と金属ストリップとの距離よりも大きくしたことにより、分割電極板に沿って分流した随伴流を形成することができる。これにより随伴流は電極板が従来のように通板方向と平行である場合よりも速度が抑制され、吸着防止を図ることができる。しかも適度な流速の随伴流により、気泡の除去を図ることができるので、洗浄効率やメッキ効率の低下も防止できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の好ましい実施形態を示す。
図３は本発明を豎型セルを用いた連続メッキラインに適用した実施形態を示すもので、１０は上下方向に延びる電極フレームである。この実施形態では電極板は通板方向に３枚に分割された分割電極板１１、１２、１３により構成されており、電極フレーム１０に固定されている。この実施形態では電極板を３枚に分割したが、もちろん２枚に分割しても更に多数枚に分割しても差し支えない。各分割電極１１、１２、１３は平板であってもよいが、図示のように表裏に貫通する多数のスリットを備え、メッキ液等の処理液が流通可能としたものであってもよい。
【００１１】
先ず図示の通り、通板終了側の分割電極板１３の中心と金属ストリップとの距離を、通板開始側の分割電極板１１の中心と金属ストリップとの距離よりも大きくしておく。これは金属ストリップに対する電流密度を一定とするためである。この実施形態では電極フレーム１０自体を金属ストリップに対して傾斜させたが、電極フレーム１０は金属ストリップと平行として各分割電極１１、１２、１３の取付け角度を変えても良い。
【００１２】
図３に示すように、金属ストリップの通板開始側の分割電極板１１は、その入側が金属ストリップから離れ、また金属ストリップの通板終了側の分割電極板１２、１３はその出側が金属ストリップから離れるように異なる方向に傾斜させて電極フレーム１０に固定されている。これにより傾斜した分割電極板１１、１２、１３に沿って矢印のように屈曲した随伴流が形成され、その速度は電極板が金属ストリップと平行である従来の場合よりも大幅に抑制されるので、吸着防止効果を得ることができる。
【００１３】
ここで図４に示す各分割電極板と金属ストリップとの最短距離Ａ及び最長距離Ｂを、電極各部の電流密度が最適電流密度の上限値と下限値との範囲内を外れないように決定することが好ましい。すなわち、電極と金属ストリップとの距離が接近すると電流密度が増加するので、最短距離Ａは最適電流密度の上限値を越えないように設定することが好ましく、逆に電極と金属ストリップとの距離が離れると電流密度が減少するので、最長距離Ｂは最適電流密度の下限値を越えないように設定することが好ましい。
【００１４】
なお、各分割電極板１１、１２、１３の角度αを、電極フレーム１０に対して１０°〜１７０°に設定することが好ましい。角度αがこの範囲を外れると好ましい随伴流を生じさせにくくなる。また各分割電極板１１、１２、１３の相互間に、１.５〜５０ｍｍの隙間Ｃを設けることが好ましい。この隙間Ｃは処理液を流通させることにより、随伴流の速度を抑制する効果を有するものであり、１.５ｍｍ未満であると処理液を流通させる効果が不十分となり、５０mmを越えると放電表面積の確保が不十分となるので好ましくない。
【００１５】
このように構成された本発明の電極は、従来と同様に鋼板等の金属ストリップの連続処理ラインにセットして用いられるものである。前記したように、従来の電極では高速通板時には強い随伴流が形成される傾向がある。しかし本発明では、図３のように各分割電極１１、１２、１３がそれぞれ金属ストリップの進行方向に対して異なる方向に傾斜している。このため、随伴流は金属ストリップの通板開始側の分割電極板１１に沿って金属ストリップ側に引き込まれたうえ、通板終了側の分割電極板１２、１３に沿って外側に排出されるよう屈曲されるとともに、分割電極板相互の隙間Ｃから外側に導かれる。この結果、本発明の電極では従来よりも随伴流の速度が大幅に緩和される。
【００１６】
この結果、金属ストリップが電極に吸着されるトラブルを防止することができ、吸着に伴う電流密度のバラツキ、吸着による金属ストリップの擦り傷の発生をなくすることができる。更に、広幅材をも安定して高速通板することが可能となるうえ、極間距離を短縮することもできるため、省電力化を図ることもできる。
【００１７】
なお、この実施形態では金属ストリップの通板方向を上下方向としたが、横型セルの場合には金属ストリップの通板方向が水平となり、この場合にも本発明を同様に適用することができる。
【００１８】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の金属ストリップの連続処理用電極によれば、金属ストリップの通板方向に複数に分割した分割電極板を、通板開始側と通板終了側とで異なる方向に傾斜させ、かつ通板終了側の分割電極板の中心と金属ストリップとの距離を、通板開始側の分割電極板の中心と金属ストリップとの距離よりも大きくしたことにより、随伴流を抑制して吸着防止を図ることができる。これにより、金属ストリップの吸着に伴なう電流密度のバラツキ、吸着による金属ストリップの擦り傷などのトラブルを防止することができる。また、抑制された随伴流により気泡を除去することができるので、気泡の付着による洗浄効率の低下やメッキ効率の低下も防止することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】金属ストリップの連続処理ラインを示す断面図である。
【図２】金属ストリップの走行による随伴流の説明図である。
【図３】実施形態の断面図である。
【図４】分割電極板の配置位置や角度の説明図である。
【符号の説明】
１ シンクロール
２ コンダクターロール
３ 電極
１０ 電極フレーム
１１ 分割電極板
１２ 分割電極板
１３ 分割電極板

Claims (4)

1. 金属ストリップの連続処理ラインに用いられる電極であって、電極板を金属ストリップの通板方向に複数に分割された分割電極板により構成し、通板開始側の分割電極板はその入側が金属ストリップから離れ、また通板終了側の分割電極板はその出側が金属ストリップから離れるように異なる方向に傾斜させて電極フレームに固定されており、通板終了側の分割電極板の中心と金属ストリップとの距離を、通板開始側の分割電極板の中心と金属ストリップとの距離よりも大きくしたことを特徴とする金属ストリップの連続処理用電極。
2. 傾斜させた各分割電極板と金属ストリップとの最短距離及び最長距離を、電極各部の電流密度が最適電流密度の上限値と下限値との範囲内を外れないように決定した請求項１に記載の金属ストリップの連続処理用電極。
3. 各分割電極板の相互間に、１ . ５〜５０ｍｍの隙間を設けた請求項１または２に記載の金属ストリップの連続処理用電極。
4. 分割電極板の角度を、電極フレームに対して１０°〜１７０°に設定した請求項１〜３の何れかに記載の金属ストリップの連続処理用電極。

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